高スピン有機分子,有機強磁性体の開発

高自旋有机分子和有机铁磁体的开发

基本信息

批准号：
04242208
负责人：
野上隆
金额：
$ 1.41万
依托单位：
The University of Electro-Communications
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1992
资助国家：
日本
起止时间：
1992 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

TEMPOラジカルとアゾメチン結合で結合した各種芳香族化合物を合成し、磁化率の温度変化を測定した。その中で、芳香族化合物部がピレン、ナフタリン、ベンゼンの系でワイス温度がそれぞれ、0.7K、0.5K、0.73Kの強磁性的相互作用を示した。ナフタリンの系では4.2Kと1.7Kで磁化の磁場強度依存性を調べ、低温ほどスピン量子数が大きくなることが判った。この系では更に0.45Kまで交流磁化率を測定したが、磁気モーメントは温度低下に伴って急激に増加する一方で、これよりも低温度で強磁性体になることが期待される。芳香族化合物部分がピレンの系では、反強磁性的相互作用も共存した。また、これらのラジカル化合物とDDQやトリアミノベンゼン誘導体とのCT錯体を合成したが、いずれも常磁性体であった。芳香環のメタ位に結合したラジカル間には強磁性的相互作用が働くのに対し、オルトまたはパラ位に結合したラジカル間には反強磁性的相互作用が働く。この規則がスピン源に遷移金属を用いた時に成り立つか否かを確かめるため、ピリミジン、あるいはピラジン誘導体を配位子として用い、これと遷移金属ヘキサフルオロアセチルアセトナートとの2核錯体を各種合成したが、いずれも反強磁性的相互作用を示した。安定ラジカルと結合したドナーまたはアクセプター分子を成分とするCT錯体が強磁性的相互作用を示す可能性があるとの我々が提出したモデルに基ずき、TTFにニトロキシドラジカルが2個π共役で結合した分子の合成に成功し、ESRスペクトルがジラジカル構造を確認した。また、C_3対称性を有する安定な基底三重項分子の合成を目指して、トリフェニルメタン型分子にニトロキシドラジカルが2個結合した分子を合成し、ESRスペクトルでジラジカル構造を確認した。

合成了通过偶氮甲碱键与TEMPO自由基键合的各种芳香族化合物，并测量了磁化率随温度的变化。其中，芳香族化合物分别在Weiss温度0.7K、0.5K和0.73K下与芘、萘和苯表现出铁磁相互作用。在萘体系中，我们研究了4.2K和1.7K下磁化强度对磁场强度的依赖性，发现自旋量子数随着温度的降低而增加。在该系统中，进一步测量了高达 0.45K 的交流磁化率，虽然磁矩随着温度降低而迅速增加，但预计材料在较低温度下会变成铁磁性。在芳香族化合物部分为芘的体系中，反铁磁相互作用也同时存在。我们还合成了这些自由基化合物与DDQ和三氨基苯衍生物的CT配合物，但它们都是顺磁性的。铁磁相互作用发生在与芳环间位键合的自由基之间，而反铁磁相互作用发生在与邻位或对位键合的自由基之间。为了证实当过渡金属用作自旋源时该规则是否成立，我们使用嘧啶或吡嗪衍生物作为配体，并合成了其与过渡金属六氟乙酰丙酮化物之间的各种双核配合物，但两者均表现出反铁磁相互作用。基于我们提出的模型，即由与稳定自由基结合的供体或受体分子组成的CT复合物可能表现出铁磁相互作用，两个硝基氧自由基通过π共轭与TTF结合，成功合成了分子，并且ESR谱证实了双自由基结构。此外，为了合成具有C_3对称性的稳定的碱基三重态分子，我们合成了具有两个硝基氧自由基与三苯基甲烷型分子键合的分子，并使用ESR光谱证实了双自由基结构。